Question

某興趣小組根據實驗室提供的儀器和藥品進行了氧氣的制備實驗．（本題的所有夾持儀器均已省略）請根據下圖回答問題：

（1）圖中儀器④⑤的名稱：④______，⑤______．
（2）實驗室制取氧氣，某同學設計了圖A的裝置，并用儀器③收集氧氣．其中，儀器①中盛放的試劑應為______，此法生成氧氣的化學方程式為______，收集氧氣的方法為______．用儀器③收集氧氣時，還可用于測定氧氣的體積，此時還需要______（填儀器名稱），
（3）實驗室常用______ 制取二氧化碳，從B～G中選擇儀器，組裝發生裝置，要求能方便控制反應的發生或停止，你的正確選擇為（填字母）______，檢驗二氧化碳用澄清石灰水，寫出該化學方程式為______．
（4）實驗前，甲同學先向儀器①中加入水，然后將導管放入水槽中，并打開儀器①的活塞，觀察導管口是否有連續的氣泡出現．該實驗操作的目的是______．
（5）乙同學稱取一定質量KMnO₄放在大試管中，將溫度控制在250℃加熱制取O₂，該反應的化學方程式為______．實驗結束時，乙同學發現收集到的O₂大于理論產量，針對這一現象，同學們進行了如下探究：
（提出猜想）猜想l：反應生成的MnO₂分解放出O₂；
猜想Ⅱ：反應生成的K₂MnO₄分解放出O₂
做出上述猜想的理由是______．
（實驗驗證）同學們分為兩組，分別進行以下實驗：
①第一組同學取一定質量的MnO₂，在250℃條件下加熱一段時間，冷卻后測得MnO₂的質量不變．則猜想______錯誤．
②第二組同學取K₂MnO₄在250℃條件下加熱，沒有用測定質量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結論．該組同學選擇的實驗方法是______．
（實驗反思）通過以上實驗探究，你對“問題的發現與解決”有何認識？______．

Answer 1

解：（1）圖中儀器④是燒杯，⑤是酒精燈．故答案為：燒杯；酒精燈．
（2）實驗室制取氧氣，某同學設計了圖A的裝置，A裝置是不加熱的，所以所用試劑應該是過氧化氫溶液和二氧化錳，而分液漏斗中只能盛放液體，所以分液漏斗內放的是過氧化氫溶液．③中有水，是短進長出，所以是排水法收集．當需要量取氣體的體積時，需要用到量筒，原理是液體的等量代換．故答案為：過氧化氫溶液； 2H₂O₂2H₂O+O₂↑；排水法；量筒．
（3）實驗室常用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳，當要求能方便控制反應的發生或停止時，需要反應物之間彼此能夠分離，所以就用到F，所以此時就不宜采用錐形瓶，故選CEFG．檢驗二氧化碳用澄清石灰水．故答案為：大理石和稀鹽酸；CEFG；CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
（4）實驗前，甲同學先向儀器①中加入水，然后將導管放入水槽中，并打開儀器①的活塞，觀察導管口是否有連續的氣泡出現．該實驗操作的目的是檢查裝置的氣密性．故答案為：檢查裝置的氣密性
（5）高錳酸鉀分解的產物是錳酸鉀和二氧化錳和氧氣．對應方程為2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．乙同學發現收集到的O₂大于理論產量，由于二氧化錳和錳酸鉀都含有氧元素，所以可能是二氧化錳和錳酸鉀中的一種或者兩種分解得到氧氣．實驗驗證時，可以分別取純凈的二氧化錳和錳酸鉀分別加熱到高錳酸鉀分解的溫度，觀察是否有質量變化或者是否真的生成氧氣．相對而言質量變化法當質量變化較小時不宜察覺，所以用檢驗生成物的方法更合適．
①第一組同學取一定質量的MnO₂，在250℃條件下加熱一段時間，冷卻后測得MnO₂的質量不變．則猜想I錯誤．
②第二組同學取K₂MnO₄在250℃條件下加熱，沒有用測定質量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結論，檢驗采產物，由于是確認是否為氧氣，所以就用帶火星的木條插入試管內檢驗．實驗反思中，可以從相關的實驗設計中思考均可，入溫度不同，反應產物不同等．
故答案為：2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；二氧化錳和錳酸鉀都含有氧元素；I；將帶火星的木條放入試管內；溫度不同，反應產物不同（其他說法合理也可）
分析：本題考查了二氧化碳和氧氣的實驗室制取和收集方法，并且結合高錳酸鉀的制取中所出現的數據問題進行了探究實驗的設計，對于二氧化錳和錳酸鉀是否能夠分解得到氧氣的實驗，一是可以看加熱后本身的質量是否會改變，二是因為高錳酸鉀分解的氧氣過處本身計算產量，所以二氧化錳和錳酸鉀可能本身分解產生氧氣，所以就可以用帶火星的木條檢驗是否有氧氣生成即可．
點評：對于探究實驗的設計，一定要有明顯的現象差別才可以，所以在錳酸鉀和二氧化錳是否會生成氧氣探究中，就有兩個方案可以參考，質量變化法和生成物檢驗法，所以要會從實驗設計去思考運用的實驗原理丙加以評價．